Python每日三道经典面试题（十七）

1.为什么使用* args，** kwargs？

在Python中，*args和**kwargs是用于函数定义时，处理可变数量的参数。它们允许你创建更灵活和通用的函数，能够接受任意数量的位置参数和关键字参数。

使用*args

• *args用于收集那些没有显式赋值的位置参数。这意味着，当你不确定函数会接收多少个参数，或者想允许调用者根据需要传入任意数量的参数时，可以使用*args。
• args是约定俗成的名称，你可以使用*后跟任何有效的变量名（如*arguments），但*args是最常见的用法。
• 在函数体内，args是一个元组，包含了所有通过位置参数传递进来的值。

示例*args的使用

def add(*args):return sum(args)print(add(1, 2, 3, 4))  # 输出：10
print(add(1, 2))        # 输出：3

使用**kwargs

• **kwargs用于收集没有明确指定的关键字参数。这允许函数接受任意数量的关键字参数，而不是定义固定数量的参数。
• kwargs是约定俗成的名称，表示“keyword arguments”，你也可以使用**后跟任何有效的变量名（如**keywords），但**kwargs是最常见的用法。
• 在函数体内，kwargs是一个字典，包含了所有通过关键字参数传递进来的键值对。

示例**kwargs的使用

def introduce(**kwargs):for key, value in kwargs.items():print(f"{key}: {value}")introduce(name="John", age=25, job="Developer")

输出：

name: John
age: 25
job: Developer

为什么使用*args和**kwargs？

• 灵活性：它们允许你的函数对调用者传递的参数数量和类型更加灵活。
• 扩展性：在不改变函数签名的情况下，允许后期向函数添加新的参数。
• 便捷性：特别是在装饰器、类继承、代理等高级应用中，可以使用*args和**kwargs来传递参数，简化代码的编写。

综上所述，*args和**kwargs提供了函数参数处理的强大灵活性，使得Python代码更加简洁和通用。

2.当Python退出时，为什么不清除所有分配的内存？

当Python程序退出时，通常由Python解释器来负责清理所有分配的内存。解释器会尝试销毁所有Python对象，释放内存。然而，某些情况下，并不是所有分配的内存都会被清除或释放。这里有几个原因：

1. 对象引用循环

Python使用自动垃圾回收机制来管理内存，主要是引用计数。当一个对象的引用计数变为0时，内存会被释放。然而，如果存在对象之间的引用循环（例如，两个对象互相引用），即使它们不再被其他代码使用，它们的引用计数也不会降到0。Python的垃圾收集器会定期运行，以检测和清理这种循环引用，但在程序退出时可能不会执行这一步。

2. 解释器和操作系统的协作

当Python程序退出时，Python解释器会委托操作系统回收分配给进程的所有资源，包括内存。在大多数现代操作系统中，进程结束时，操作系统负责回收进程使用的所有内存。因此，Python可能不会主动清理所有分配的内存，而是依赖于操作系统来做这件事。

3. 全局解释器锁（GIL）和多线程

在多线程Python程序中，如果主线程退出但其他线程仍在运行，这可能会导致某些资源和内存没有被及时清理。虽然Python试图正确地处理这些情况，但在复杂的多线程应用中可能出现问题。

4. C扩展和第三方库

Python程序可能会使用C语言扩展或第三方库，这些扩展或库可能会自行管理内存。如果这些组件没有正确地实现内存管理，可能会导致内存泄漏。在Python程序退出时，这部分内存可能不会被清理。

结论

虽然Python解释器会尽量清理分配的内存，但由于以上提到的一些原因，程序退出时并不保证所有内存都被释放。在现代操作系统中，这通常不是问题，因为操作系统会在进程退出时回收其内存。然而，理解这些内存管理细节对于编写高效、无内存泄漏的Python代码是很有帮助的。

3.Python中help()和dir()函数的用法是什么？

在Python中，help()和dir()函数是两个非常有用的内置函数，用于获取对象的信息，帮助开发者更好地理解和使用不同的模块、类、函数等。

help()函数

help()函数用于查看一个对象的文档字符串，可以帮助你理解对象的用途、参数、功能等信息。如果你对某个模块、函数或者对象不熟悉，可以使用help()来快速获取帮助信息。

• 用法示例：

  help(print)  # 查看print函数的帮助信息
  help(str)    # 查看str类的帮助信息
  

• 当在交互式解释器中调用help()函数时，如果不传递任何参数（即直接输入help()并回车），Python会启动内置的帮助系统。

dir()函数

dir()函数用于列出对象的所有属性和方法。这对于探索对象提供了哪些功能非常有用，特别是当你不确定一个模块或者对象提供了哪些方法时。dir()非常适合用于快速了解对象的结构。

• 用法示例：

  dir(str)     # 列出字符串类的所有属性和方法
  dir([])      # 列出列表的所有属性和方法
  

• dir()不仅可以用于标准类型，还可以用于自定义对象，以及模块等。对于大多数对象，dir()列出的是对象的属性列表，包括方法、字段等。

结合使用help()和dir()

dir()和help()可以结合使用来探索Python中的对象。首先，使用dir()查看对象提供了哪些方法和属性；然后，对于具体的方法或属性，使用help()获取详细的帮助信息，了解其用法和功能。

注意事项

• help()提供的信息来自对象的文档字符串（docstring），如果对象没有文档字符串，则可能无法提供有用的帮助信息。
• dir()列出的属性和方法包括了Python的魔法方法（如__init__、__str__等），这些方法有特殊用途，通常不直接调用。

总之，help()和dir()是学习和探索Python代码的强大工具，通过它们可以更容易地理解和使用不同的Python对象。